Какая схема вертолёта перспективней ?

[Vist]

Забегая вперед, скажу, что вернулся к поперечной схеме, но функции вентиляторов - только полет на вертикале и переходном режиме. На горизонтале будут работать обычные ДТРД.

Т.е. чем меньше Вам перечить, тем скорее Вы примете мою точку зрения?

 

[Ivan_Air]

Vist, выходит, что так
Ну, дык продолжу...
Основной режим полета Ударника - горизонтал, висение предполагается на только взлете-посадке + при высадке десанта. В варианте ПЛО возможен полет с малой скоростью при буксировании гидроакустической станции. Вообще, околонулевые скорости достижимы, и машина на них управляема. Но не они являются определяющими.
Поэтому для реализации переходных и "вертикальных" режимов нужна силовая установка (СУ), которая будет не очень прожорлива и мало повлияет на аэродинамику в крейсерском полете.
На СВВП ХV-5А применялись вентиляторы в крыле. Привод их - не механический, а газовый. Правда, ТРД размещаются перед ЦТ, что создает проблемы с компоновкой, да и сопло приходится тянуть через весь фюзеляж.
Я думаю, основную СУ - пару ДТРД - надо разместить в хвосте. Она уравновесит носовую часть. К тому же, снизится уровень шума. Воздухозабонрик разместить над фюзеляжем, ИМХО это уменьшит ЭПР.
Получаем такую схему:

Подъемные вентиляторы - привод? - ДТРД.
Какой выбрать привод? Варианты:
1. Механический, типа F-35
2. Газовый, типа XV-5А
3. С отдельной СУ для вентиляторов:
.....а) газотурбинная
.....б) пневмодвигатель
.....в) гидромотор
.....г) электродвигатель
.....д) поршневой, внутр. сгорания
4. Альтернативная установка (что-нибудь новое, на острие науки).

Механический привод. Имеет большой вес, особенно в случае 2-х вентиляторов и ДТРД. Большая протяженность валов приведет к проблемам с резонансом, вибрацией...

Газовый привод. Потребует перемещения двигателей вперед. Увеличится мидель (возможно) и ЭПР. Но при этом газопроводы будут самыми короткими, а СУ - компактной.

отдельная СУ для вентиляторов. Пневмодвигатель с приводом от компрессора ДТРД. Гидромотор - от гидросистемы. Вопрос - удастся ли создать такие моторы - приемлемые по весу и габаритам. Тут надо консультация специалиста. Жду!
Электродвигатель интересен тем, что мы с ним повторяем компоновку комнатного вентилятора Применив его, мы полностью освобождаемся от необходимости "увязывать" взаимное размещение вентиляторов и ДТРД. Вопрос в электромагнитной совместимости с БРЭО и опять таки, в возможности создания подходящего по размерам и массе электромотора. Не знаю, поможет ли даже применение сверхпроводников. Ведь мощность-то считается в мегаваттах! В общем, схема интересная, но требует детального просчета.

газотурбинная СУ для вентиляторов Это значит, что привод - в виде небольшого ГТД. Или можно сделать так: на периферии вентилятора разместить лопатки, к которым подводится поток газов. Откуда газы? Например, от стационарных камер сгорания, размещенных вокруг вентилятора. Но не равномерно, а ближе к продольной оси ЛА - так проще всю эту систему защитить. Воздух для камер сгорания можно отбирать от компрессоров маршевых ДТРД.

Получается, что сами ДТРД в создании вертикальной тяги не участвуют - только поставляют воздух\ крут. момент\ энергию. А еще обеспечивают работу струйной системы управления. В результате из-зи большого КПД вентилятора двиги будут работать не в максимальном режиме даже на взлете-посадке, что даст неплохую экономию топлива. :good: Даже если приводить вентиляторы камерами сгорания (КС), этаким псевдо-ГТД. Тут мощности маршевых двигов должно хватать только на подачу нужного к-ва воздуха да на работу струйной системы управления. В итоге ДТРД не придется переразмеривать, ИМХО вполне реально обеспечить при тяговооруженности 0,6...0,7 вертик. взлет на максимальном, а то и крейсерском режиме.
Ну вот, такой анализ. По его результатам предлагаю рассмотреть 3 схемы привода вентиляторов, ИМХО самые перспективные:
1) Газовый привод (прототип - XV-5A, размещение двигов по типу Ан-72);
2)Электродвигатель
3)газотурбинная СУ с отдельными КС.
Жду ваших мнений.

PS Кажется, броню можно сделать полегче:
Созданы антивзрывные обои
Бомбонепробиваемые шторы

 

[Партизан]

Партизан, за что они тебя так???

Кризи с горячую воду ему в оба крана на все лето! :grin:

"пришибло дверями"

Так забыл поздороватся. Всем привет я свами. Кстати хотел спросить у вас сайт тоже как то не работал или это только у меня? :dostali:
Так на все сразу не отвечу, надо почитать вникнуть. А потом буду выдавать Иван Аир прошу прошения за отлучку Самому стыдно :dostali: Но я не бросил :OK-)

Добавлено спустя 38 минут 24 секунды:

не держит двиг при его разбалансировке

Как и любая другая опора. Я не даром давал ссылку на камнедробилку(!) где используется воздушная опора и ничего. А там простите балансировкой и не пахло! Кто видел, тот знает.

-не демпфирует его колебания или делает это слабо

Вот мне объясните почему в колесах воздух а не шариковые пошипники? Чтоб собственной ж... не демпферировать каждый прыщ на асфальте! Потому что это делает воздух!

образование горючей смеси очень проблематично, равно как и впрыск в ИДД.

А помоему ниего катострофического. Отличие от впрыска в ТРД лиш в том что воздух поступая в ИДК испытывает центробежную силу. Единственно где мне толком не понятно. как обеспечивать зажигание свечи в НУЖНОМ положении. :think: Подача воздуха непосредственно в камеру струей через окно распределителя, которая размывается и распыляется потоком воздуха.

Добавлено спустя 8 минут 48 секунд:

Может, это шаг назад, но делать проект заложником одной детали (ВО) - это ж несерьезно.

Я не :dostali: за СВОЮ идею, я хочу чтоб ПРАВИЛЬНАЯ идея была принята, даже если не моя, главно чтоб это была ПРАВИЛЬНАЯ мысля! :idea: :good:

 

[Ivan_Air]

Партизан, привет!!!
Надеюсь, теперь чаще будешь заглядывать.

у вас сайт тоже как то не работал или это только у меня?

Не знаю. :???: У меня недели 2 назад были проблемы зайти на форум, а теперь все нормально.

не даром давал ссылку на камнедробилку(!) где используется воздушная опора и ничего. А там простите балансировкой и не пахло!

Да, я еще раз перечитаю. Но остается проблема шума. :dostali: Ну и состав ТВС надо более-менее постоянный, иначе не получится детонации. Я писал выше, посмотри.

Я не за СВОЮ идею :dostali: , я хочу чтоб ПРАВИЛЬНАЯ идея была принята, даже если не моя,

Я в тебе не сомневаюсь, и тоже так мыслю. Поэтому написал (выше) целую "портянку" и предложил выбрать лучший вариант силовой установки. Там есть и 4-й альтернативный вариант, которым может стать и тот двиг, что мы все время делали. Если сможем вылечить его "детские болезни".
А чтобы не делать Ударник заложником двига, надо проработать и несколько других вариантов. Пусть не таких революционных, но вполне реальных.

PS Кстати, тут новенький объявился, erst. Вот здесь
http://www.rusarmy.com/forum/viewtopic. ... start=1140
он предлагает свой штурмовик. Целую концепцию написал. Barbudos его к нам направляет. Будет время - ознакомься, ИМХО что-то рациональное в его идеях есть.

 

[Партизан]

В общем, если Партизан в ближайшее время не подключится, и не предложит решения этих проблем, надо искать другой выход.

Чтож буду искать. Вопрос об образовании ТВС действительно вопрос. которым ты меня если честно озадачил. Ну чтож буду думать. Если не получится решить будем думать другой вариант двига. Можно например разделить. Вентилятор выполняет роль непосредственно вентилятора, приводится от образанного ТРД, у которого нет компрессора. Привод по обечайке лишает нас редуктора а вентилятор лишает нас компрессора. Вентилятор получается очень низким, а двиг коротким. Вентилятор снабжон закрывающимися жалюзями (а может и вообще не нужны), а двиг поворотным соплом. Это в принцыпе мысли по ходу. Но в любом случае я еще подумаю. Только где бы мне взять инфу по образованию ТВС в ИДД, расчет воздушных опор? :think:

ОТЗОВИСЬ!!!

Я тут!!! :OK-)

Добавлено спустя 12 минут 54 секунды:

2)Электродвигатель

Отбрось по удельноймассовой мощности не пройдет.
Есть еще вариант. я его когда то предлагал. Если на вентиляторе не крепить ИДД, а закрепить их на охватывающей обечайке крыла (это не обечайка вентилятиора, последняя находится в охватывающей обечайке) ИДК будут плевать в лопатки газовой турбины, закрепленные на обечайке вентилятора. Правда при этом проявится крутящий момент действующий на всю конструкцию. Но при этом он уравновесится моментом от другого двига. Двиг при это станет ниже, но КПД упадет за счет КПД передачи импульса от гозво к лопаткам.
Помогите найти инфу

Добавлено спустя 8 минут 18 секунд:

PS Кстати, тут новенький объявился, erst.

А ты невидиш очень похожести?.. :think: :idea: :OK-)

 

[Ivan_Air]

Вентилятор выполняет роль непосредственно вентилятора, приводится от образанного ТРД, у которого нет компрессора. Привод по обечайке лишает нас редуктора а вентилятор лишает нас компрессора.

Знаешь, это интересно, надо продумать:
а) как воздух пойдет в камеры сгорания. Т.е. как вентилятор заменит компрессор

б) как передать вращение от ТРД к вентилятору. ИМХО обороты ТРД всегда выше, чем у вентилятора, так что понижающий редуктор необходим.

Если на вентиляторе не крепить ИДД, а закрепить их на охватывающей обечайке крыла (это не обечайка вентилятиора, последняя находится в охватывающей обечайке) ИДК будут плевать в лопатки газовой турбины, закрепленные на обечайке вентилятора.

О, это уже лучше! Я тоже что-то подобное предлагал, только с камерами сгорания вместо ИДК. Причем эти камеры можно сгруппировать, а не разносить по всей окружности. Это повысит их защищенность. Насчет потерь... :???: надо подумать, но вряд ли они будут в разы выше, чем при размещении ИДК на лопастях.

Правда при этом проявится крутящий момент действующий на всю конструкцию. Но при этом он уравновесится моментом от другого двига.

А еще весь блок ИДК (или КС) можно разместить как можно ближ к продольной оси Ударника. В итоге крутящий момент будет минимальным. А если применять поперечную схему, то эти блоки будут на одной линии с центром тяжести. Расстояние от ЦТ до блока около 1,5м, даже меньше (зависит от ширины груз. отсека). И плюс уравновешивание момента от другого двига. Так что проблема эта решаема! :good:

По инфе - поищу конкретно по ИДД. Где-то в ветке ВВС была по ним тема, пошел ее искать.
Что касается инфы по двигу - выше мы рассчитывали его тягу и мощность ИДД. Где-то на 30-й стр. или около того. Думаю, все это можно применить и к новому варианту.

Ivan_Air писал(а):
PS Кстати, тут новенький объявился, erst.
А ты невидиш очень похожести?..

Вижу! Во всяком случае, "санитары" этому товарищу не нужны. Нестандартное мышление - это не патология, а если не все идеи удачные - так дайте человеку опыт накопить! Все мы когда-то начинали.

 

[Партизан]

ИМХО обороты ТРД всегда выше, чем у вентилятора, так что понижающий редуктор необходим.

Да выше, но обходим Обечайка имеет большой диаметр, поставить на нее шестерню и приводить от вала, максимум понадобится еще одна коническая ступень и все! :OK-)

Т.е. как вентилятор заменит компрессор

Как обычно. В лопастях воздух сжимается, поступает в воздушный коллектор а потом по воздуховоду в двиг.

 

[Партизан]

Так ну где все?
Сейчас полезу искать воздушную опору. :study:

Добавлено спустя 53 минуты 31 секунду:

http://turbokom.narod.ru/lgp.html
"Что же касается проблемы обеспечения приемлемого ресурса подшипниковых узлов, то она по-прежнему не имеет удовлетворительного решения в рамках традиционных схем механического привода с фиксированной подшипниками осью. Это связано с тем, что узел, обеспечивающий вращение роторной части центробежно-ударной дробилки, должен удовлетворять следующим требованиям:
выдерживать большие ударные нагрузки, возникающие при передаче импульса кусками материала, как в момент попадания в ускоритель, так и в момент выхода из него;
работать в условиях сильной массовой несбалансированности вращающейся системы и, как следствие, выдерживать огромные перекашивающие усилия, связанные с воздействием на подшипниковые опоры гироскопических моментов, вызванных действием внешних моментов на вращающуюся часть дробилки."

Добавлено спустя 1 час 21 минуту 40 секунд:

http://www.koltunov.ru/Kosmos/029-041.htm

 

[Ivan_Air]

Я уже здесь! :good:
Открываю твои ссылки :study:
Однако ж и до этого я времени не терял - думал, чем крутить вентилятор. Вот 3 варианта:
1. Вентилятор работает на всех режимах. Это самая рискованная затея, т.к. на горизонтале можем не справиться со срывом потока с лопастей. Но допустим, "все у нас получится". Тогда крутить вентилятор будет именно "укороченный" ТРД. А точнее, турбовальный двиг (ТВД), у которого вся энергия газов идет не на тягу, а на вращение турбины. Воздух к камерам сгорания подается по каналам в лопастях вентилятора, далее через коллектор и полые стойки-крепления двига.
ИМХО идея реальная. У ТВД небольшой удельный расход топлива, к тому же конструкция его уже отработана. Может даже приспособим что-то из уже существующего.

2. Если со срывом потока не справимся, предлагаю ввести "разделение труда". Вентилятор - для вертикала, ДТРД - для горизонтала.
Тогда привод вентилятора может быть
1) механическим - как у F-35

2) газовым - как у XV-5
Но оба варианта мне не очень нравятся. Мех. привод тяжеловат, содержит множество деталей, что не повышает его надежности. А если крутить вентилятор горячими газами, это потребует делать его лопасти из металла или довольно дорогих спец-пластмасс. Дорого, тяжело и опять-таки не очень надежно.
А вот 3-й вариант. Поставить тот же "обрезанный" ТВД на каждый вентилятор. А воздух отбирать от компрессоров маршевых ДТРД! В итоге - никакой трансмиссии, только 1 труба на спине Ударника. Небольшой расход топлива и воздуха у ТВД сделает верикальные режимы экономичными. И основные двиги будут работать на небольшой тяге. Кстати, эту тягу можно использовать для балансировки и управления - как струйные рули! :idea: Надо только сопло подходящее придумать. :study: :???: :idea:

 

[Партизан]

http://turbosfera.narod.ru/
http://www.koltunov.ru/Kosmos/029-041.htm

А вот 3-й вариант

Мне если честно не понятен. Воздух от маршевых компрессоров куда? и зачем? И тогда зачем центробежный компрессор-вентилятор?

Добавлено спустя 2 минуты 50 секунд:

Да, и еще вопрос как использовать ИДД?

 

[Ivan_Air]

Ivan_Air писал(а):
А вот 3-й вариант
Мне если честно не понятен

В этом случае никакого компрессора в лопастях нет. Воздух подается от маршевых двигов в камеры сгорания, и так далее. В качестве воздуховодов служат полые стойки крепления ТВД. Часть воздуха пойдет на охлаждение, но это уже детали.
ИМХО это вариант с минимальным техн. риском, ведь двиги и КС можно взять существующие. И при этом экономичность привода сохранится. :OK-) Правда, ИДД сюда как-то не влезают... :-(
Сегодня хотел выложить рисунок, да не успел кончить. :-( Просто детскую картинку делать не хочу, попробую подобрать конкретные типы двигов.
Насчет ссылки про турбосферу. Интересная штука, но жаль, нет рисунка. А по описанию принцип работы не очень понятен. Мне показалось, она какая-то громоздкая. А нам нужны минимальные габариты, чтобы подъемные движки (вентилятор+ТВД) были невысокими.

 

[Партизан]

http://www.koltunov.ru/Kosmos/029-041.htm

 

[Партизан]

По моему делать обычные двиги просто с вентиляторами не стоит, когда этиже самы евентиляторы можно использовать в качестве компрессоров.
Думаю если ИДД будут дуть на лопатки, расположенные на переферииобечайки

Добавлено спустя 16 минут 55 секунд:

Иван Аир ты где? А то писать аж не интересно :? Появись

 

[Ivan_Air]

Я здесь! :OK-)
Я согласен с тобой, что

Думаю если ИДД будут дуть на лопатки, расположенные на переферии обечайки

Что бы мы там ни поставили, дуть оно будет именно туда. Потому что "обычный" ТВД, встроенный в вентилятор, увеличивает высоту этой системы аж до метра. Прикинь - крыло шириной пусть в 3-4 метра и толщиной в 1м !!! :-bad^
Поэтому привод будет стоять только на периферии. Я сейчас опять перечислю его варианты, чтобы все по очереди рассмотреть:
1) ИДД
2) КС, такие же как на ТРД
3) механич. привод (если будут стоять еще и ДТРД для горизонтала)
4) и можно приводить сжатым воздухом от ДТРД. Он тоже подается на периферийные лопатки. Плюс этого привода в том, что нет горячих струй от двигов, и в случае каких-то повреждений пожар исключен. Вопрос в одном - хватит ли мощности такого "пневмодвигателя".

По ссылке - спасибо, пошел читать. :OK-)

 

[Партизан]

4) и можно приводить сжатым воздухом от ДТРД. Он тоже подается на периферийные лопатки. Плюс этого привода в том, что нет горячих струй от двигов, и в случае каких-то повреждений пожар исключен. Вопрос в одном - хватит ли мощности такого "пневмодвигателя".

Этот вариант мне совсем не нравится. Так как сжатие воздуха сам по себе процесс не выгодный, так еще пускать его на лопати, в итоге получаем мизерный КПД. Вариант с мех приводом можно осуществить как ни странно без смазки :think: если давление в коллекторе будет достаточным. Вариант с каммерами расположенными на переферии компактнее и легче чем все наверное ИМХО как нет трубопроводов, вала турбины, как и самой турбины и пр. Есть только два коллектора на ответной обечайке вентилятора: компрессорный (воздушный) и турбинный (газовый), но сколько они будут по высоте :think: ? Знаеш надо залезть в газовые турбины. Этим займусь я,а ты вертикалом, раз уж книга у меня не скачалась

 

[Ivan_Air]

Есть только два коллектора на ответной обечайке вентилятора: компрессорный (воздушный) и турбинный (газовый

А нужен турбинный коллектор? :???: Может просто расположить камеры, чтобы выхлоп шел прямо на лопатки. Все-таки тяга будет, импульс какой-то, а из коллектора просто давление, и его все равно придется как-то распределять.
Тут еще многое зависит от формы лопаток, на которые пойдут газы. А что если сделать их, как в центробежном компрессоре? Т.е. от центра идет обычная лопасть вентилятора, потом ободок-усиление, который соединяет все лопасти, а за ним, на самой периферии, концевой участок лопасти переходит в небольшую лопатку. Эта лопатка опускается ниже вентилятора, к самым камерам, а выше камер (напротив вентилятора)- воздушный коллектор. Я думаю, это понятно.

Но все это сработает лишь в одном случае: если мы заставим двиг работать на всех режимах - и горизонтале, и вертикале. Вентилятор-то у нас лежачий, поэтому срыв потока с лопастей на горизонтале никто не отменял. :dostali: И еще, к наступающей лопасти воздух идет с одной скоростью, к отступающей - с другой. Как у вертолета. И чем выше скорость полета, тем хуже это дело обстоит. На вертикале и переходном режиме еще не так страшно.
Выход такой: или изобрести направляющий аппарат (НА), уникальный, не имеющий аналогов. :OK-) Или ставить соосник. Но нижний винт, упрятанный в глубине канала, ИМХО будет работать в других условиях, нежели верхний, и всех проблем не решит. В частности, набегающий горизнотальный поток будет действовать только на верхний винт, прибавляя-убавляя подъемную силу.
В общем, надежда на НА Будем думать. :study: :???: Если ничего не получится - пусть будут вентиляторы для висения, ДТРД - для горизонтала.

 

[Партизан]

Я думаю, это понятно.

Я так и предлагал! :OK-)

Выход такой: или изобрести направляющий аппарат (НА)

Вроде все просто. Радиальные лопатки НА с разныхъ сторон вертилятора поворачиваются на разный угол вот и все :think:

Добавлено спустя 41 минуту 47 секунд:

Турбины имеют обычно более 1 ступени для повышения КПД, это ессно увеличит высоту двига. Но насколько незнаю ИМХО мм на 50-70 :think:

 

[Партизан]

Иван Аир?

 

[Ivan_Air]

Уже выхожу из штопора :OK-)
Я вернулся к расчету двига, который делал давным-давно. Оказалось, кое-что в нем не так, а самое главное - я сразу взял все параметры постоянными и не попробовал несколько вариантов. Теперь будем параллельно с вопросами технологии делать и расчеты, тогда многое станет понятным. Мы так и начинали, а потом что-то поехали не туды.
Итак, считать предлагаю по такой схеме. Задача: определить параметры двига. Какие?
1. Размеры - 1) диаметр+высота
. 2) размеры привода

2. Мощность - при верт. взлете и на горизонтале - по отдельности
. От этого параметра зависит количество камер сгорания и характеристики турбины.
Узнав все это, хоть приблизительно, можно определиться и со всем остальным.
Сейчас приведу формулы, по которым часть данных можно определить. А конкретные цифры будем изменять, подбирая наилучшее сочетание параметров.
Итак, пусть
М - масса Ударника при верт. взлете (где-то до 10500 кг)
G - тяговооруженность (1,1 - 1,15)
Рид - идеальная мощность двига, но на практике КПД n=80-85%. Поэтому Рреальн=Рид\n
р - плотность воздуха (не давление!). р=1,226кг\м3.
Vструи - скорость струи вентилятора, 80- 200 м\с. Но чем выше, тем большая нужна мощность, чтобы сохранить прежнюю тягу. Так что лучше понижать ее, но при этом увеличивается диаметр вентилятора.
Итак:
для верт. взлета, а главное на висении, необходима тяга каждого вентилятора по
Fo=MgG/2, в нашем случае по 56 595Н.
Между скоростью струи, тягой и "идеальной" мощностью есть интересное соотношение
Fo/Pид=2/Vструи
Перебирая разные скорости (я взял диапазон от 100 до 200 м\с) можно опеределиться с мощностью, а потом :-read: по формуле
Рид=рS*(Vструи)^3 найти площадь струи от вентилятора, причем

Sвент=2Sструи.
Но это при идеальном висении, когда струя уходит вниз, полностью расширяясь. У земли скорее всего Sвент=Sструи. Однако ж посчитаем по книжке. Получаем вот что (при КПД=0.85)

Получается, что требуемые характеристики можно получить от вентилятора диаметром порядка 2м. Если уменьшать размеры - резко возрастает скорость струи и потребная мощность. :-( Но теперь можно что-то просчитывать, т.к. имеется некая база данных.
Наверно, придется остановиться на 2-х последних вариантах:
"реальном" V=170м\с, Pреал=5,66МВт, Dвинта=2,08м
и "оптимистическом" V=200м\с, Dвинта~1,5м.
Кстати, вентиляторная установка может обеспечить ЛА время висения 9-15 минут и скорость 180...250 м\с, т.е скорость даже выше, чем мы рассчитываем.
Однако, надо бы проанализировать работу такого двига в горизонтальном полете, но это уже завтра. :OK-) Там имеет место косое обтекание, нужно оценить возможные потери. Или хотя бы определить потребную мощность.

 

[Ivan_Air]

Сегодня не успел все посчитать, но в общем, на горизонтальный полет со скоростью 600 км\ч, аэродин. качеством не менее 9 и наклоном двига 10-15 град. требуется мощность порядка 1,2МВт * 2 двига ("реальный" вариант). Но это необходимая мощность для вращения вентилятора, а вот обеспечит ли он нужную скорость - :???:
Так что пока будем добивать вертикальный режим. Зная мощность, определим к-во камер сгорания, расход топлива, а главное - параметры турбины! :study: :think:
Партизан, ты говорил, что полезешь в газовые турбины. Вылезай и поделись инфой! Я тоже посмотрю, что у меня есть по ним.
Кстати, если турбина будет с такими же лопатками, как у центробежного компрессора - вряд ли получится сделать ее многоступенчатой. :-( :???: